第1篇 流程行业无线通信技术理论基础和基本知识

第1章 流程行业通信技术的发展回顾

1.1 流程行业通信技术发展历程

1.2 无线通信的发展历程

1.3 流程行业无线通信的特点

1.4 流程行业无线通信的要求

1.4.1 使用无线技术的一般条件

1.4.2 使用无线技术的特殊条件

第2章 流程行业无线通信技术理论基础

2.1 电磁波谱

2.2 波的传播

2.2.1 自由空间传播

2.2.2 实时传播

2.2.3 在实际环境中的传播

2.2.4 环境变化

2.3 通信系统模型

2.4 频段

第3章 流程行业无线通信技术基本知识

3.1 调制

3.1.1 跳频扩频FHSS

3.1.2 直接序列扩频DSSS

3.2 天线

3.2.1 全向天线

3.2.2 定向天线

3.2.3 天线特性

3.2.4 天线增益

3.3 能源供应

3.4 信号加密

3.4.1 WEP/WPA

3.4.2 WPA2/AES

3.4.3 加密的特殊操作模式

第4章 流程行业无线通信标准

4.1 ISM频段

4.1.1 多路复用技术

4.1.2 频段的分割

4.1.3 800～900MHz

4.1.4 2.4 GHz

4.2 全球标准

4.2.1 IEEE802.11 （WLAN）

4.2.2 IEEE802.15.1 （WPAN/蓝牙）

4.2.3 IEEE802.15.4 低速率WPAN/ZigBee）

4.2.4 比较

4.2.5 共存

4.2.6 结论

4.3 网络拓扑

4.3.1 星形拓扑结构

4.3.2 网状拓扑结构

4.3.3 星形网状混合拓扑结构

第5章 流程行业无线网络应用的分类和设备类型

5.1 流程行业无线网络应用的分类

5.2 工业无线网络的设备类型

5.2.1 现场设备

5.2.2 路由设备

5.2.3 适配器

5.2.4 中继器

5.2.5 手持设备

5.2.6 接入点

5.2.7 网关

5.2.8 网络管理器

5.2.9 安全管理器

第2篇 WirelessHART标准

第6章 WirelessHART标准的起源和发展

6.1 HART标准

6.1.1 两线制变送器

6.1.2 HART协议

6.1.3 HART协议的特点

6.1.4 HART协议技术规范

6.1.5 HART协议网络模式

6.2 WirelessHART标准的目标和技术路线

6.2.1 WirelessHART的目标

6.2.2 Wireless HART技术路线的选择

6.3 WirelessHART的发展历程

第7章 WirelessHART的系统构成

7.1 艾默生过程管理公司流程行业无线网络系统发展历史

7.2 无线现场设备

7.2.1 艾默生过程管理公司的无线现场设备

7.2.2 其他公司的无线现场设备

7.3 适配器

7.3.1 艾默生过程管理公司的无线适配器

7.3.2 其他公司的无线适配器

7.4 智能无线网关

7.4.1 艾默生过程管理公司的智能无线网关

7.4.2 其他公司的智能无线网关

7.5 无线I/O卡、远程链路和接入点

7.5.1 艾默生过程管理公司的无线I/O卡、远程链路和接入点

7.5.2 菲尼克斯公司的WLAN接入点

第8章 WirelessHART的特点

8.1 先进性

8.2 成熟性

8.3 可靠性

8.4 安全性

8.5 简便性

第9章 WirelessHART系统设计

9.1 WirelessHART无线网络方案选择

9.1.1 信号传送方案选择

9.1.2 成本估算

9.1.3 提高系统可用性的考虑

9.2 WirelessHART无线网络现场调查

9.2.1 定义网络操作区域

9.2.2 操作区域其他无线网络的部署

9.2.3 操作区域按障碍物分类

9.3 WirelessHART无线网络设计

9.3.1 WirelessHART监测网络设计规则

9.3.2 WirelessHART监测网络设计规则的突破

9.3.3 WirelessHART控制网络设计规则

9.3.4 强化网络的措施

9.4 WirelessHART无线网络设计计算

9.4.1 概述

9.4.2 无线现场设备的刷新率选择

9.4.3 WirelessHART无线现场设备台数统计

9.4.4 无线网关数量的计算

9.5 WirelessHART无线现场网络集成

9.5.1 概述

9.5.2 通过以太网集成

9.5.3 通过RS485总线（串行）集成

9.5.4 通过DeltaV控制系统的本地节点集成

9.5.5 通过无线现场数据回传集成

9.6 工程图纸设计

9.6.1 总体说明

9.6.2 艾默生过程管理公司的图形符号

9.6.3 倍加福公司的图形符号

9.6.4 E+H公司的图形符号

第10章 WirelessHART无线网络的现场安装

10.1 概述

10.2 安装网关

10.3 安装无线现场设备

10.3.1 无线现场变送器的安装

10.3.2 适配器的安装

10.3.3 中继器的安装

10.4 天线安装的相对位置

10.5 分步实施的现场安装

第11章 WirelessHART无线网络的现场调试及投运

11.1 现场调试及投运步骤

11.1.1 网关

11.1.2 WirelessHART无线现场设备

11.1.3 WirelessHART设备的调试投运

11.1.4 将仪表加入网络

11.1.5 应用集成

11.2 AMS无线SNAP-ON应用软件

11.2.1 使用方法

11.2.2 功能

11.3 现场设置及投运

11.3.1 无线系统内部连接

11.3.2 无线网关组态配置

11.3.3 无线现场仪表组态配置

11.3.4 无线系统与有线控制系统的集成

第12章 WirelessHART无线网络的应用

12.1 江西卡博特蓝星化工公司

12.2 中石油塔西南化肥厂

12.3 中海油友谊号平台输油船

12.4 华能上海石洞口第一电厂

12.5 电科院电厂性能测试

12.6 云南驰宏锌锗公司会泽冶炼厂

12.7 南海北部湾海上石油平台

12.8 英国Croda公司

12.9 哥伦比亚Pacific Rubiales石油公司

12.10 川西北气矿梓潼采气作业区

第3篇 ISA100.11 a标准

第13章 ISA100.11 a标准的起源和发展

13.1 ISA简介

13.2 ISA100筒介

13.3 ISA100.11 a简介

13.4 ISA100.11 a工作组

13.5 ISA100.11 a标准概要

13.5.1 ISA100.11 a的目标

13.5.2 ISA100.11 a的关键技术

13.5.3 ISA100.11 a无线网络架构的主要组件

13.5.4 ISA100.11 a产品

第14章 OneWireless的系统构成

14.1 霍尼韦尔流程行业无线网络系统发展历史

14.2 OneWireless无线网络设备

14.2.1 无线现场设备

14.2.2 适配器

14.2.3 无线手持设备

14.2.4 OneWireless无线主干网络设备

14.2.5 大型多功能网络要求的辅助组件

14.3 各种类型ISA100.11 a无线现场设备网络规划

14.3.1 小型ISA100.11 a无线现场设备网络规划

14.3.2 中型ISA100.11 a无线现场设备网络规划

14.3.3 中型ISA100.11 a和IEEE802.11 a/b/g网络规划

14.3.4 OneWireless网络连接到工厂控制网络规划

14.3.5 带Cisco节点的ISA100.11 a无线现场设备网络规划

第15章 OneWireless工业无线网络的特点

15.1 一个无线网络架构支持整个工厂的应用

15.1.1 无线变送器

15.1.2 无线视频

15.1.3 移动工作站

15.1.4 无线巡检

15.1.5 振动监测

15.1.6 人员设备即时定位

15.1.7 就地显示仪表的读数传送

15.1.8 HART设备无线数据采集

15.1.9 其他以太网设备的无线转接

15.2 一个无线管理平台支持多种通信协议

15.3 与控制系统完全一体化的数据集成

15.4 无线变送器电池寿命长

15.5 无线变送器可选择快速刷新率及无线网络通信时间滞后非常短

15.6 通信距离较长

第16章 OneWireless系统设计

16.1 OneWireless无线网络方案选择

16.2 OneWireless无线网络的组件及其选择

16.3 OneWireless无线网络现场调查

16.3.1 现场调查的目的

16.3.2 现场调查的内容

16.4 OneWireless无线网络设计

16.4.1 OneWireless无线网络拓扑

16.4.2 OneWireless Mesh网络的配置

16.4.3 Mesh跳限制

16.4.4 OneWireless网络的子网或域

16.4.5 OneWireless通信

16.4.6 交换机

16.4.7 无线防火墙配置

16.4.8 NTP设置的类型

16.4.9 接入点覆盖区域

16.4.10 无线节点的最大通信距离

16.5 OneWireless无线网络规模

第17章 OneWireless无线网络的现场安装

17.1 概述

17.2 安装多功能节点及接入设备

17.2.1 赋予网关功能的多功能节点及接入设备

17.2.2 不作为网关的多功能节点及接入设备

17.3 安装无线现场设备

17.3.1 连接电池

17.3.2 选点并安装设备

17.3.3 安装天线

第18章 OneWireless无线网络的现场测试及投运

18.1 现场测试

18.1.1 炼油厂罐区概况

18.1.2 现场测试数据

18.2 贵州盘县电厂无线网络运行及测试

18.2.1 测试现场概况

18.2.2 现场安装、投运及测试程序

18.2.3 测试结论

18.3 OneWireless无线网络的投运

第19章 OneWireless无线网络的应用

19.1 中石化镇海炼化8公里乙烯运输管线

19.2 中石油西固油库

19.3 华东电力试验研究院

19.4 中石油大连石化

19.5 中联煤层气山西沁县气田

19.6 申能上海临港燃气电厂

19.7 中石化武汉800kt/a乙烯罐区

19.7.1 无线仪表系统概况

19.7.2 无线解决方案

19.7.3 无线仪表系统的工程实施

19.7.4 应用效果

19.8 美国加州威明顿Valero Energy炼油厂

第20章 横河电机的ISA100.11 a无线网络系统

20.1 概述

20.2 系统构成

20.2.1 无线现场设备

20.2.2 适配器

20.2.3 无线现场网络设备

20.3 系统设计

20.3.1 横河无线系统方案

20.3.2 横河无线系统与主机系统的集成

20.3.3 现场调查

20.4 现场安装

20.4.1 安装无线现场设备

20.4.2 安装YFGW710现场无线一体型网关

20.4.3 安装YFGW510无线接入点

20.5 现场调试和投运

20.5.1 启动现场无线系统

20.5.2 显示器监控画面及操作

20.5.3 无线通信质量的评价指标及具体应用

20.6 横河电机ISA100.11 a无线网络的应用

20.6.1 造纸厂

20.6.2 回转窑温度测量

20.6.3 化工厂罐区温度监控

20.6.4 采盐卤水提取井流量监控

第4篇 WIA-PA标准

第21章 WIA -PA标准概述

21.1 WIA-PA标准的起源和发展

21.1.1 中国工业无线联盟

21.1.2 WIA-PA的目标

21.1.3 WIA-PA网络技术规范

21.2 WIA-PA的系统构成

21.2.1 现场无线设备

21.2.2 适配器

21.2.3 智能无线网关

21.3 WIA-PA网络的特点

21.3.1 支持多种拓扑结构

21.3.2 采用集中式与分布式结合的系统管理方式

21.3.3 支持报文的聚合和解聚

21.3.4 通信可靠

21.3.5 超低功率

21.3.6 兼容无线HART标准和多种协议

21.3.7 价格优势

第22章 WIA-PA系统设计及现场调试和投运

22.1 WIA-PA系统设计

22.1.1 单台WIA-PA无线网关连接的无线现场设备台数

22.1.2 多台WIA-PA无线网关的应用

22.1.3 无线HART适配器的天线选型

22.1.4 多跳信号传输的最大跳数

22.2 WIA-PA现场调试和投运

22.2.1 无线现场设备安装位置选择

22.2.2 WIA-PA网络管理软件

22.2.3 力达宁化工公司的现场投运

22.2.4 抚顺石化热电厂的现场投运

22.2.5 新疆油田公司采油二厂的现场投运

第23章 WIA-PA的开发解决方案和应用

23.1 WIA-PA的开发解决方案

23.1.1 自行开发全套无线产品

23.1.2 通过通用接口与无线模块集成

23.1.3 OEM定制开发

23.2 WIA-PA的应用

23.2.1 鞍钢冷轧厂连续退火生产线

23.2.2 中石油抚顺石化热电厂

23.2.3 江苏灌云力达宁化工公司

23.2.4 大港油田沧州第三采油厂

23.2.5 太阳能光伏发电站

23.2.6 印尼望加锡临海罐区

第5篇 流程行业无线通信技术展望

第24章 流程行业无线通信技术热点分析

24.1 网络

24.2 路由

24.3 刷新率

24.4 电池寿命

24.5 传输距离

24.6 变送器种类

24.7 安全

24.8 PID控制

24.9 费用

24.10 流程行业无线技术选型思路

第25章 其他无线技术的应用

25.1 ZigBee技术

25.1.1 ZigBee概述

25.1.2 ZigBee特点

25.1.3 ZigBee应用

25.2 Trusted Wireless技术

25.2.1 任务

25.2.2 无线通信

25.2.3 数据传输

25.2.4 结构

25.2.5 建立连接

25.2.6 安全

25.2.7 工业应用装置

25.2.8 现场应用

25.3 EPA无线技术

25.3.1 EPA标准

25.3.2 EPA技术网络拓扑结构

25.3.3 EPA无线技术设备类型和网络类型

第26章 流程行业无线通信技术展望

26.1 扩大应用范围

26.2 扩展到控制领域

26.3 多种通信技术标准的融合

26.4 系统架构的创新

26.5 引入新的频段

26.6 引入无线行业领军厂家的技术和产品

26.7 建立各种流程行业无线通信标准测试实验室

26.8 WIA-PA的前景广阔

附录 名词解释

参考文献